JP7315953B2 - Water spray method and water spray system - Google Patents

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Description

本発明は水噴霧方法および水噴霧システムに関するものであり、詳細には、純水や超純水を噴霧する水噴霧方法および水噴霧システムに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water spraying method and a water spraying system, and more particularly to a water spraying method and a water spraying system for spraying pure water or ultrapure water.

工場や施設内の空間を冷却したり加湿したりするために、ノズルから水を噴霧する方法が知られている。この際、ノズルから噴霧する水として水道水を用いると、水中に含まれる塩類などの不純物が室内の壁や床や機器などに白い粉として付着し、問題となる場合がある。このような問題を回避するために、ノズルから噴霧する水として、塩類や不純物が高度に除去された純水や超純水を使用することが考えられる。しかし、純水や超純水をノズルから噴霧した場合、純水や超純水の電気伝導率が小さいことにより、水が微粒化される過程で帯電し、ノズル本体や周辺機器に水滴が付着し、水のボタ落ちなどの問題が生じる。このような問題を解決する方法として、特許文献1には、純水に炭酸ガスをバブリングして炭酸ガスを溶け込ませて電気伝導率を高め、このようにして電気伝導率が高められた純水をノズルから噴霧する方法が開示されている。 A method of spraying water from nozzles is known for cooling and humidifying spaces in factories and facilities. In this case, if tap water is used as the water to be sprayed from the nozzle, impurities such as salts contained in the water may adhere as white powder to the walls, floors, and equipment of the room, causing a problem. In order to avoid such problems, it is conceivable to use pure water or ultrapure water from which salts and impurities are highly removed as the water to be sprayed from the nozzle. However, when pure water or ultrapure water is sprayed from a nozzle, due to the low electrical conductivity of pure water or ultrapure water, the water is charged during the process of atomization, and water droplets adhere to the nozzle body and peripheral equipment. However, problems such as dripping of water occur. As a method for solving such a problem, in Patent Document 1, carbon dioxide gas is bubbled into pure water to dissolve the carbon dioxide gas to increase electrical conductivity, and thus pure water with increased electrical conductivity is disclosed. from a nozzle is disclosed.

国際公開第2017/159630号WO2017/159630

特許文献1に記載の方法によれば、炭酸ガスを純水に供給することで純水の電気伝導率を高めることができるが、炭酸ガスボンベは消耗品であるため定期的な交換が必要となり手間がかかるとともに、炭酸ガスを純水にバブリングして溶け込ますための設備も高価なものとなりがちである。本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、簡便に純水または超純水の電気伝導率を高めることができ、そのようにして電気伝導率が高められた純水または超純水を噴霧する方法と噴霧システムを提供することにある。 According to the method described in Patent Document 1, the electrical conductivity of pure water can be increased by supplying carbon dioxide gas to the pure water. In addition to this, equipment for bubbling carbon dioxide gas into pure water to dissolve it tends to be expensive. The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to easily increase the electrical conductivity of pure water or ultrapure water. To provide a spraying method and a spraying system.

上記課題を解決することができた本発明の水噴霧方法とは、純水または超純水をタンク内に噴霧する第1噴霧工程と、第1噴霧工程により電気伝導率が高められた純水または超純水をタンクの外に噴霧する第2噴霧工程とを有するところに特徴を有する。本発明の水噴霧方法によれば、第1噴霧工程で純水または超純水をタンク内で噴霧することにより、微粒化された純水または超純水に空気中の二酸化炭素が溶け込んで、純水または超純水の電気伝導率を簡便に高めることができる。そして、このように電気伝導率が高められた純水または超純水を第2噴霧工程でタンクの外に噴霧することにより、噴霧される水の帯電が抑えられ、ノズルからの水のボタ落ちを防いで、純水または超純水を好適に噴霧することができる。 The water spraying method of the present invention that can solve the above problems includes a first spraying step of spraying pure water or ultrapure water into a tank, and pure water whose electric conductivity is increased by the first spraying step. or a second spraying step of spraying ultrapure water out of the tank. According to the water spraying method of the present invention, by spraying pure water or ultrapure water in the tank in the first spraying step, carbon dioxide in the air dissolves in the atomized pure water or ultrapure water, The electric conductivity of pure water or ultrapure water can be easily increased. Then, by spraying the pure water or ultrapure water whose electric conductivity is increased in this way outside the tank in the second spraying process, the charging of the sprayed water is suppressed, and the water dripping from the nozzle is suppressed. can be effectively sprayed with pure water or ultrapure water.

第1噴霧工程では、純水または超純水を平均粒子径100μm以上1000μm以下の水滴で噴霧することが好ましい。第1噴霧工程で噴霧される純水または超純水の電気伝導率は1.0μS/cm未満であることが好ましい。 In the first spraying step, it is preferable to spray pure water or ultrapure water with water droplets having an average particle size of 100 μm or more and 1000 μm or less. The electric conductivity of pure water or ultrapure water sprayed in the first spraying step is preferably less than 1.0 μS/cm.

第2噴霧工程では、電気伝導率が高められた純水または超純水を平均粒子径5μm以上100μm未満の水滴で噴霧することが好ましい。第2噴霧工程ではまた、電気伝導率が高められた純水または超純水を背後から送風しながら噴霧することが好ましく、これにより、第2噴霧工程で、ノズルからの水のボタ落ちがより起こりにくくなる。 In the second spraying step, it is preferable to spray pure water or ultrapure water with increased electrical conductivity as water droplets having an average particle size of 5 μm or more and less than 100 μm. In the second spraying step, it is preferable to spray pure water or ultrapure water with increased electrical conductivity while blowing air from behind, so that in the second spraying step, water drips from the nozzle more easily. less likely to occur.

本発明はまた、タンクと、タンク内に純水または超純水を噴霧する第1ノズルと、タンクの排出口に連通し、タンク内に噴霧された純水または超純水をタンクの外に噴霧する第2ノズルとを有する水噴霧システムも提供する。本発明の水噴霧システムによれば、第1ノズルから純水または超純水を噴霧することにより、噴霧された純水または超純水に空気中の二酸化炭素が溶け込んで、純水または超純水の電気伝導率を簡便に高めることができる。そして、このように電気伝導率が高められた純水または超純水を第2ノズルからタンクの外に噴霧することにより、噴霧される水の帯電が抑えられ、ノズルからの水のボタ落ちを防いで、純水または超純水を好適に噴霧することができる。 The present invention also includes a tank, a first nozzle for spraying pure water or ultrapure water into the tank, and a discharge port of the tank, and discharging the pure water or ultrapure water sprayed into the tank to the outside of the tank. A water spray system is also provided having a spraying second nozzle. According to the water spray system of the present invention, by spraying pure water or ultrapure water from the first nozzle, carbon dioxide in the air dissolves in the sprayed pure water or ultrapure water, resulting in pure water or ultrapure water. The electric conductivity of water can be simply increased. By spraying the pure water or ultrapure water with increased electric conductivity from the second nozzle to the outside of the tank, the sprayed water can be suppressed from being charged, and water dripping from the nozzle can be prevented. Pure water or ultrapure water can be suitably sprayed.

第1ノズルは、平均粒子径100μm以上1000μm以下の水滴を噴霧するものであることが好ましい。また、第1ノズルは、タンクの側面に設けられていることが好ましい。第1ノズルから噴霧される純水または超純水の電気伝導率は1.0μS/cm未満であることが好ましい。 The first nozzle preferably sprays water droplets having an average particle size of 100 µm or more and 1000 µm or less. Moreover, it is preferable that the first nozzle is provided on the side surface of the tank. The electric conductivity of pure water or ultrapure water sprayed from the first nozzle is preferably less than 1.0 μS/cm.

第2ノズルは、平均粒子径5μm以上100μm未満の水滴を噴霧するものであることが好ましい。第2ノズルは、背後に送風ファンが設けられていることも好ましい。 The second nozzle preferably sprays water droplets having an average particle size of 5 μm or more and less than 100 μm. It is also preferable that the second nozzle is provided with a blower fan behind it.

本発明の水噴霧方法および水噴霧システムによれば、一旦タンク内に純水または超純水を噴霧することにより、噴霧された純水または超純水に空気中の二酸化炭素が溶け込んで、純水または超純水の電気伝導率を簡便に高めることができる。そして、このように電気伝導率が高められた純水または超純水をタンクの外に噴霧することにより、噴霧される水の帯電が抑えられ、ノズルからの水のボタ落ちを防いで、純水または超純水を好適に噴霧することができる。 According to the water spraying method and water spraying system of the present invention, pure water or ultrapure water is once sprayed into the tank, and carbon dioxide in the air dissolves in the sprayed pure water or ultrapure water to produce pure water. The electric conductivity of water or ultrapure water can be easily increased. By spraying pure water or ultrapure water with increased electrical conductivity to the outside of the tank, charging of the sprayed water is suppressed, water dripping from the nozzle is prevented, and the water is kept pure. Water or ultrapure water can preferably be sprayed.

本発明の水噴霧システムの構成例を表す。1 shows a configuration example of a water spray system of the present invention.

本発明の水噴霧方法は、純水または超純水をタンク内に噴霧する第1噴霧工程と、第1噴霧工程により電気伝導率が高められた純水または超純水をタンクの外に噴霧する第2噴霧工程とを有する。本発明によれば、純水または超純水をタンク内で噴霧することにより、微粒化された純水または超純水に空気中の二酸化炭素が溶け込んで電気伝導率を高めることができる。タンク内で純水または超純水を噴霧することにより、仮に純水または超純水が帯電してノズルからの水のボタ落ちが起こっても、落ちた水はタンク内に溜まるため問題とならない。そして、このように電気伝導率が高められた純水または超純水をタンクの外に噴霧することにより、噴霧される水の帯電が抑えられ、ノズルからの水のボタ落ちを防いで、純水または超純水を好適に噴霧することができる。 The water spraying method of the present invention includes a first spraying step of spraying pure water or ultrapure water into the tank, and spraying the pure water or ultrapure water whose electrical conductivity has been increased by the first spraying step out of the tank. and a second spraying step. According to the present invention, by spraying pure water or ultrapure water in a tank, carbon dioxide in the air dissolves in the atomized pure water or ultrapure water, so that electrical conductivity can be increased. By spraying pure water or ultra-pure water in the tank, even if the pure water or ultra-pure water is charged and drips from the nozzle, the dropped water will accumulate in the tank, so there is no problem. . By spraying pure water or ultrapure water with increased electrical conductivity to the outside of the tank, charging of the sprayed water is suppressed, water dripping from the nozzle is prevented, and the water is kept pure. Water or ultrapure water can preferably be sprayed.

第1噴霧工程で噴霧される純水または超純水は、塩類や残留塩素などの不純物が高度に除去されたものであり、例えば電気伝導率が1.0μS/cm未満となっている。純水または超純水の電気伝導率はさらに低くてもよく、0.7S/cm以下、0.5μS/cm以下、0.3μS/cm以下、または0.2μS/cm以下であってもよい。 The pure water or ultrapure water sprayed in the first spraying step is highly free of impurities such as salts and residual chlorine, and has an electric conductivity of less than 1.0 μS/cm, for example. The electrical conductivity of pure or ultrapure water may be even lower, and may be 0.7 S/cm or less, 0.5 μS/cm or less, 0.3 μS/cm or less, or 0.2 μS/cm or less. .

純水または超純水としては、脱イオン水や蒸留水を用いることができる。脱イオン水は、イオン交換樹脂、イオン交換膜、電気再生式イオン交換装置(EDI)等のイオン交換処理によって得られた水であり、イオン交換処理によって、イオン(詳細には、水素イオンと水酸化物イオン以外のイオン)が高度に除去された水となる。蒸留水は、蒸留処理によって得られた水であり、この場合も不純物が高度に除去された水となる。これらのイオン交換処理や蒸留処理は、逆浸透膜処理や吸着処理(例えば、活性炭による吸着処理)を組み合わせて行ってもよい。また、逆浸透膜処理を多段に組み合わせて処理することによって、水中のイオンを高度に除去し、純水や超純水を得てもよい。 Deionized water or distilled water can be used as pure water or ultrapure water. Deionized water is water obtained by ion exchange treatment such as ion exchange resin, ion exchange membrane, and electrically regenerative ion exchange device (EDI). ions other than oxide ions) are highly removed. Distilled water is water obtained by a distillation process, which again results in water from which impurities are highly removed. These ion exchange treatment and distillation treatment may be performed in combination with reverse osmosis membrane treatment and adsorption treatment (for example, adsorption treatment with activated carbon). Moreover, ions in water may be removed to a high degree by combining reverse osmosis membrane treatments in multiple stages to obtain pure water or ultrapure water.

タンクの形状や大きさは特に限定されない。タンクの形状は、例えば、略円筒形、略直方体等が挙げられる。タンクは密閉型でも開放型のどちらでもよく、移動可能なものであってもよく移動不能なものであってもよい。タンクは、例えば地面や建物に設置された水槽であってもよい。 The shape and size of the tank are not particularly limited. The shape of the tank includes, for example, a substantially cylindrical shape, a substantially rectangular parallelepiped shape, and the like. The tank may be either closed or open, movable or non-movable. The tank may be, for example, a water tank installed on the ground or in a building.

タンクの大きさは、タンク内に噴霧するノズル(以下、「第1ノズル」と称する)の噴霧量や、タンク内の純水または超純水をタンクの外に噴霧するノズル(以下、「第2ノズル」と称する)の噴霧量に応じて適宜設定すればよい。例えば、タンク容量(タンクの規定容量)をX(L)とし、第1ノズルからの噴霧量をA(L/min)とし、第2ノズルからの噴霧量をB(L/min)としたとき、比X/Aと比X/Bはそれぞれ、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、3以上がさらに好ましく、また150以下が好ましく、100以下がより好ましく、50以下がさらに好ましい。 The size of the tank depends on the spray amount of the nozzle that sprays inside the tank (hereinafter referred to as the "first nozzle") and the nozzle that sprays the pure water or ultrapure water in the tank outside the tank (hereinafter referred to as the "second nozzle"). It may be appropriately set according to the spray amount of the nozzle (referred to as "2 nozzles"). For example, when the tank capacity (the specified capacity of the tank) is X (L), the spray amount from the first nozzle is A (L/min), and the spray amount from the second nozzle is B (L/min) , the ratio X/A and the ratio X/B are each preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 3 or more, and preferably 150 or less, more preferably 100 or less, and even more preferably 50 or less.

タンクは、タンク内に貯まった純水または超純水を第2ノズルに送り出すポンプのエア噛みを防ぐ点から、第1ノズルから噴霧された純水または超純水が所定量以上保持されることが好ましい。例えば、タンクには、タンクの規定容量の1/10以上の量の純水または超純水が保持されることが好ましく、2/10以上がより好ましく、3/10以上がさらに好ましい。タンク内には、タンクの規定容量まで純水または超純水が保持されてもよいが、第1ノズルはタンク内に貯まった純水または超純水の水面からの距離がある程度確保されるように設置することが好ましいことから、タンクには、タンクの規定容量の9/10以下の量の純水または超純水が保持されることが好ましく、8/10以下がより好ましく、7/10以下がさらに好ましい。 The tank should hold a predetermined amount or more of the pure water or ultrapure water sprayed from the first nozzle in order to prevent air entrainment of the pump that sends the pure water or ultrapure water stored in the tank to the second nozzle. is preferred. For example, the tank preferably holds pure water or ultrapure water in an amount of 1/10 or more, more preferably 2/10 or more, and even more preferably 3/10 or more of the specified capacity of the tank. Pure water or ultrapure water may be held in the tank up to the specified capacity of the tank. Therefore, the tank preferably holds pure water or ultrapure water in an amount of 9/10 or less of the specified capacity of the tank, more preferably 8/10 or less, and 7/10 More preferred are:

タンクには、純水または超純水を噴霧する第1ノズルが設けられている。第1ノズルとしては、水のみを噴射する一流体ノズルや、水と空気を噴射する二流体ノズルを用いることができるが、ノズルやタンクおよびそれらの付帯設備を簡略化する観点から、第1ノズルは一流体ノズルを用いることが好ましい。 The tank is provided with a first nozzle for spraying pure water or ultrapure water. As the first nozzle, a one-fluid nozzle that injects only water or a two-fluid nozzle that injects water and air can be used. It is preferable to use a one-fluid nozzle.

第1ノズルは、ある程度細かい水滴として噴霧できるものが好ましく、これにより空気中の二酸化炭素を効率的に純水または超純水中に溶け込ませることができる。第1ノズルは、平均粒子径1000μm以下の水滴を噴霧するものであることが好ましく、当該平均粒子径は800μm以下がより好ましく、600μm以下がさらに好ましい。すなわち、第1噴霧工程では、純水または超純水を平均粒子径1000μm以下の水滴で噴霧することが好ましく、当該平均粒子径は800μm以下がより好ましく、600μm以下がさらに好ましい。 The first nozzle is preferably one capable of spraying fine water droplets to a certain extent, so that carbon dioxide in the air can be efficiently dissolved in the pure water or ultrapure water. The first nozzle preferably sprays water droplets having an average particle size of 1000 µm or less, more preferably 800 µm or less, and even more preferably 600 µm or less. That is, in the first spraying step, it is preferable to spray pure water or ultrapure water as water droplets having an average particle size of 1000 μm or less, more preferably 800 μm or less, and even more preferably 600 μm or less.

第1ノズルから噴霧する水の平均粒子径の下限は特に限定されず、例えば10μm以上であってもよく、50μm以上であってもよい。なお、当該平均粒子径が小さすぎると、第1ノズルから噴霧された水がタンクに貯まるまでに時間がかかったり、より高い圧力で水を供給する必要が出てくるため、設備が高仕様化する傾向となる。従って、第1ノズルは、平均粒子径100μm以上の水滴を噴霧するものであることが好ましく、当該平均粒子径は120μm以上がより好ましく、150μm以上がさらに好ましい。すなわち、第1噴霧工程では、純水または超純水を平均粒子径100μm以上の水滴で噴霧することが好ましく、当該平均粒子径は120μm以上がより好ましく、150μm以上がさらに好ましい。 The lower limit of the average particle size of water sprayed from the first nozzle is not particularly limited, and may be, for example, 10 µm or more, or 50 µm or more. If the average particle size is too small, it will take time for the water sprayed from the first nozzle to accumulate in the tank, and it will be necessary to supply water at a higher pressure, so the equipment will have to be highly specified. tend to Therefore, the first nozzle preferably sprays water droplets having an average particle size of 100 μm or more, more preferably 120 μm or more, and even more preferably 150 μm or more. That is, in the first spraying step, it is preferable to spray pure water or ultrapure water as water droplets having an average particle size of 100 μm or more, more preferably 120 μm or more, further preferably 150 μm or more.

なお、ここで説明した水滴の平均粒子径は、ノズルから噴霧された水に対して、位相ドップラー粒子分析計を用い、ノズルの先端から30cm先の地点での水滴の粒子径分布を測定したときのザウター平均粒子径を意味する。第1ノズルは、タンクから取り外して、タンク内に噴霧するのと同条件で水を噴霧し、このときの平均粒子径を測定する。後述する第2ノズルの平均粒子径も同様にして測定する。 The average particle size of water droplets described here is obtained by measuring the particle size distribution of water droplets at a point 30 cm from the tip of the nozzle using a phase Doppler particle analyzer for water sprayed from the nozzle. means the Sauter mean particle size of The first nozzle is removed from the tank, water is sprayed under the same conditions as spraying into the tank, and the average particle size at this time is measured. The average particle size of the second nozzle, which will be described later, is also measured in the same manner.

第1噴霧工程では、空気中に純水または超純水を噴霧することが簡便であるが、噴霧雰囲気はこれに限定されず、二酸化炭素の存在雰囲気であれば特に限定されない。例えば、タンク内に炭酸ガスを供給し、タンク内の二酸化炭素濃度を空気中の二酸化炭素濃度より高めてもよい。この場合、より効率的に純水または超純水中に二酸化炭素を溶け込ますことが可能となる。 In the first spraying step, it is convenient to spray pure water or ultrapure water into the air. For example, carbon dioxide gas may be supplied into the tank so that the concentration of carbon dioxide in the tank is higher than the concentration of carbon dioxide in the air. In this case, carbon dioxide can be dissolved in pure water or ultrapure water more efficiently.

第1ノズルからの水の噴霧方向は特に限定されず、横方向に噴霧してもよく、下方向に噴霧してもよく、上方向に噴霧してもよく、斜め方向に噴霧してもよい。第1ノズルからはある程度広い角度で水を噴霧することが好ましく、例えば扇状や円錐状や空円錐状に水を噴霧することが好ましい。第1ノズルからの水の噴霧角度は、例えば、30°以上が好ましく、45°以上がより好ましく、60°以上がさらに好ましく、また150°以下が好ましく、135°以下がより好ましい。 The direction of spraying water from the first nozzle is not particularly limited, and it may be sprayed in a horizontal direction, may be sprayed downward, may be sprayed upward, or may be sprayed in an oblique direction. . It is preferable to spray the water from the first nozzle at a wide angle to some extent, for example, to spray the water in a fan shape, a conical shape, or an empty conical shape. The spray angle of water from the first nozzle is, for example, preferably 30° or more, more preferably 45° or more, still more preferably 60° or more, preferably 150° or less, and more preferably 135° or less.

第1ノズルは、タンクの側面や上面に設けたり、タンク内部に設けてもよい。なお、タンク内に噴霧された純水または超純水の空気中の二酸化炭素との接触効率を高める点から、タンク内の純水または超純水の貯留量に関わらず、第1ノズルの噴霧距離が確保されることが好ましい。このような観点から、第1ノズルはタンクの側面に設けられることが好ましく、これにより、第1ノズルの前方の空間距離として、少なくともタンク内部の水平方向の長さ分を確保することができる。第1ノズルの先端からタンク壁面までの距離は、例えば8cm以上が好ましく、10cm以上がより好ましく、12cm以上がさらに好ましい。 The first nozzle may be provided on the side surface or top surface of the tank, or may be provided inside the tank. From the point of view of increasing the contact efficiency of the pure water or ultrapure water sprayed in the tank with carbon dioxide in the air, regardless of the amount of pure water or ultrapure water stored in the tank, the spray of the first nozzle It is preferable that the distance is ensured. From this point of view, the first nozzle is preferably provided on the side surface of the tank, so that at least the horizontal length inside the tank can be secured as the spatial distance in front of the first nozzle. The distance from the tip of the first nozzle to the tank wall surface is, for example, preferably 8 cm or longer, more preferably 10 cm or longer, and even more preferably 12 cm or longer.

第1ノズルの噴霧圧力は、第1ノズルから噴霧される純水または超純水の微粒化を促進する点から、例えば0.05MPa以上が好ましく、0.08MPa以上がより好ましく、0.1MPa以上がさらに好ましい。一方、第1ノズルの噴霧圧力を過剰に高めても、第1ノズルから噴霧された純水または超純水に二酸化炭素が溶け込む効果が飽和したり、ポンプやタンクにかかる設備仕様が高くなることから、第1ノズルの噴霧圧力は1.0MPa以下が好ましく、0.8MPa以下がより好ましく、0.5MPa以下がさらに好ましい。なお、ノズルの噴霧圧力は、ノズルへの水の供給圧力に相当する。 The spray pressure of the first nozzle is, for example, preferably 0.05 MPa or higher, more preferably 0.08 MPa or higher, and 0.1 MPa or higher in terms of promoting atomization of pure water or ultrapure water sprayed from the first nozzle. is more preferred. On the other hand, even if the spray pressure of the first nozzle is excessively increased, the effect of carbon dioxide dissolving in the pure water or ultrapure water sprayed from the first nozzle is saturated, and the equipment specifications for pumps and tanks become higher. Therefore, the spray pressure of the first nozzle is preferably 1.0 MPa or less, more preferably 0.8 MPa or less, and even more preferably 0.5 MPa or less. The spray pressure of the nozzle corresponds to the water supply pressure to the nozzle.

タンクには、第1ノズルから噴霧された純水または超純水が貯留されていることが好ましい。その上で、第1ノズルは、タンク内の純水または超純水の水面よりも上方に設けられていることが好ましい。これにより、第1ノズルから噴霧された水によってタンク内に貯められた純水または超純水の水面が乱れ、純水または超純水がタンク内に貯留された状態でも純水または超純水に二酸化炭素が徐々に溶け込みやすくなる。第1ノズルは、例えば、純水または超純水の水面よりも3cm以上上方にあれば十分であり、それよりも水面近くに設けられてもよい。 The tank preferably stores pure water or ultrapure water sprayed from the first nozzle. In addition, the first nozzle is preferably provided above the surface of pure water or ultrapure water in the tank. As a result, the water surface of the pure water or ultrapure water stored in the tank is disturbed by the water sprayed from the first nozzle, and the pure water or ultrapure water remains even when the pure water or ultrapure water is stored in the tank. carbon dioxide gradually dissolves in For example, it is sufficient for the first nozzle to be above the pure water or ultrapure water surface by 3 cm or more, and it may be provided closer to the water surface than that.

第1ノズルからタンク内に噴霧された純水または超純水は、ある程度の時間タンク内で保持されることが好ましい。従って、本発明の水噴霧方法は、第1噴霧工程により電気伝導率が高められた純水または超純水をタンク内で滞留させる工程(滞留工程)をさらに有することが好ましい。滞留工程により、タンク内に貯められた純水または超純水にさらに二酸化炭素が溶け込んで、第2ノズルから噴霧する純水または超純水の電気伝導率を高めることが可能となる。 The pure water or ultrapure water sprayed into the tank from the first nozzle is preferably held in the tank for a certain amount of time. Therefore, the water spraying method of the present invention preferably further includes a step (retention step) of retaining the pure water or ultrapure water, the electric conductivity of which has been increased by the first spraying step, in the tank. Due to the retention step, carbon dioxide is further dissolved in the pure water or ultrapure water stored in the tank, making it possible to increase the electric conductivity of the pure water or ultrapure water sprayed from the second nozzle.

滞留工程において、純水または超純水のタンク内の滞留時間は3分以上が好ましく、5分以上がより好ましく、8分以上がさらに好ましい。第1タンクにおける純水または超純水の滞留時間の上限は特に限定されないが、滞留時間が長すぎても、二酸化炭素が純水または超純水に溶け込む効果が飽和し、また必要となるタンク容量が過大となることから、当該滞留時間は60分以下が好ましく、45分以下がより好ましく、30分以下がさらに好ましい。純水または超純水のタンク内での滞留時間は、タンク内の純水または超純水の貯留量(L)を第2ノズルからの噴霧量(L/min)で除することにより算出することができる。なお、定常状態においては、第1ノズルからの噴霧量と第2ノズルからの噴霧量は同程度であることが好ましく、これによりタンク内の貯留量をほぼ一定に維持することができる。 In the residence step, the residence time of the pure water or ultrapure water in the tank is preferably 3 minutes or longer, more preferably 5 minutes or longer, and even more preferably 8 minutes or longer. The upper limit of the retention time of the pure water or ultrapure water in the first tank is not particularly limited. Since the capacity becomes excessive, the retention time is preferably 60 minutes or less, more preferably 45 minutes or less, and even more preferably 30 minutes or less. The retention time of pure water or ultrapure water in the tank is calculated by dividing the amount (L) of pure water or ultrapure water stored in the tank by the amount of spray from the second nozzle (L/min). be able to. In a steady state, it is preferable that the amount of spray from the first nozzle and the amount of spray from the second nozzle are approximately the same, so that the storage amount in the tank can be maintained substantially constant.

タンクには、第1ノズルから噴霧された純水または超純水をタンク外に抜き出す排出口が設けられる。排出口はタンクの下部に設けられることが好ましく、例えばタンク内にタンクの規定容量の1/10の量の純水または超純水が保持された状態で、当該純水または超純水の水面より下方に排出口が設けられることが好ましい。第2ノズルは、この排出口に連通して設けられ、タンクから引き抜いた純水または超純水をポンプにより第2ノズルに供給することが好ましい。なお、タンク内に水中ポンプを設置し、当該水中ポンプによりタンク内に貯められた純水または超純水を第2ノズルに供給することもできる。この場合は、水中ポンプの吸込口がタンクの排出口となる。 The tank is provided with an outlet for extracting the pure water or ultrapure water sprayed from the first nozzle to the outside of the tank. The outlet is preferably provided at the bottom of the tank. Preferably, the outlet is provided further downward. Preferably, the second nozzle is provided in communication with this outlet, and pure water or ultrapure water drawn out from the tank is supplied to the second nozzle by a pump. A submersible pump may be installed in the tank, and the pure water or ultrapure water stored in the tank may be supplied to the second nozzle by the submersible pump. In this case, the suction port of the submersible pump becomes the discharge port of the tank.

第2ノズルからは、タンク内に噴霧された純水または超純水がタンクの外に噴霧され、第2噴霧工程が行われる。第2噴霧工程では、第1噴霧工程(またはさらに滞留工程)により電気伝導率が高められた純水または超純水をタンクの外に噴霧する。電気伝導率が高められた純水または超純水を第2ノズルから噴霧することにより、第2ノズルから噴霧される水の帯電が抑えられ、第2ノズルのノズル本体や周辺機器からの水のボタ落ちを防いで、純水または超純水を好適に噴霧することができる。 Pure water or ultrapure water sprayed into the tank is sprayed out of the tank from the second nozzle, and a second spraying step is performed. In the second spraying step, pure water or ultrapure water whose electrical conductivity has been increased by the first spraying step (or further the retention step) is sprayed out of the tank. By spraying pure water or ultrapure water with increased electrical conductivity from the second nozzle, the water sprayed from the second nozzle is suppressed from being charged, and the water from the nozzle body of the second nozzle and peripheral equipment Pure water or ultrapure water can be suitably sprayed while preventing dripping.

第2ノズルから噴霧される純水または超純水の電気伝導率は、第1ノズルから噴霧される純水または超純水の電気伝導率が高くなっており、例えば電気伝導率が0.3μS/cm以上高くなっていることが好ましく、0.5μS/cm以上高くなっていることがより好ましく、0.7μS/cm以上高くなっていることがさらに好ましい。第2ノズルから噴霧される純水または超純水の電気伝導率は、第1ノズルから噴霧される純水または超純水の電気伝導率よりも高い限り特に限定されないが、例えば0.5μS/cm以上が好ましく、0.7μS/cm以上がより好ましく、0.9μS/cm以上がさらに好ましい。 The electrical conductivity of the pure water or ultrapure water sprayed from the second nozzle is higher than the electrical conductivity of the pure water or ultrapure water sprayed from the first nozzle. /cm or more, more preferably 0.5 μS/cm or more, and even more preferably 0.7 μS/cm or more. The electrical conductivity of the pure water or ultrapure water sprayed from the second nozzle is not particularly limited as long as it is higher than the electrical conductivity of the pure water or ultrapure water sprayed from the first nozzle. cm or more is preferable, 0.7 μS/cm or more is more preferable, and 0.9 μS/cm or more is even more preferable.

第2ノズルとしては、水のみを噴射する一流体ノズルや、水と空気を噴射する二流体ノズルを用いることができるが、ノズルおよびその付帯設備を簡略化する観点から、第2ノズルは一流体ノズルを用いることが好ましい。また、第2ノズルの背後に送風ファンを設置し、背後から送風しながら第2ノズルから水を噴霧することも好ましい。この場合、第2ノズルから純水または超純水を噴霧する際に、第2ノズルからの水のボタ落ちがより起こりにくくなる。 As the second nozzle, a one-fluid nozzle that injects only water or a two-fluid nozzle that injects water and air can be used. It is preferred to use a nozzle. It is also preferable to install a blower fan behind the second nozzle and spray water from the second nozzle while blowing air from behind. In this case, when pure water or ultrapure water is sprayed from the second nozzle, dripping of water from the second nozzle is less likely to occur.

第2ノズルから噴霧する水の平均粒子径は特に限定されないが、本発明の効果がより顕著に表れる点から、第2ノズルから噴霧される水の平均粒子径は第1ノズルから噴霧される水の平均粒子径よりも小さいことが好ましい。すなわち、第2ノズルから噴霧される水の平均粒子径が小さいほど、純水または超純水を噴霧して微粒化した際に帯電が起こりやすくなるが、本発明によれば、通常であれば帯電して水のボタ落ちなどの問題が起こる条件で第2ノズルから純水または超純水を噴霧しても、そのような問題が起こりにくくなる。 Although the average particle size of the water sprayed from the second nozzle is not particularly limited, the average particle size of the water sprayed from the second nozzle is is preferably smaller than the average particle size of That is, the smaller the average particle size of the water sprayed from the second nozzle, the more easily electrification occurs when the pure water or ultrapure water is sprayed and atomized. Even if pure water or ultrapure water is sprayed from the second nozzle under the condition that charging causes problems such as dripping of water, such problems are less likely to occur.

第2ノズルから噴霧する水の平均粒子径は、例えば100μm未満であることが好ましく、60μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましい。すなわち、第2ノズルは、平均粒子径100μm未満の水滴を噴霧するものであることが好ましく、当該平均粒子径は60μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましい。また、第2噴霧工程では、第1噴霧工程でまたは滞留工程で電気伝導率が高められた純水または超純水を、平均粒子径100μm未満の水滴で噴霧することが好ましく、当該平均粒子径は60μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましい。第2ノズルから噴霧する水の平均粒子径の下限は特に限定されず、例えば5μm以上であってもよく、10μm以上であってもよく、15μm以上であってもよい。第2ノズルは、例えば、ドライミストを噴霧するノズル、すなわち、触れても濡れを感じない程度に微細な霧状に噴霧できるノズルを使用することができる。 The average particle size of the water sprayed from the second nozzle is, for example, preferably less than 100 μm, more preferably 60 μm or less, even more preferably 30 μm or less. That is, the second nozzle preferably sprays water droplets having an average particle size of less than 100 μm, more preferably 60 μm or less, and even more preferably 30 μm or less. Further, in the second spraying step, pure water or ultrapure water whose electrical conductivity has been increased in the first spraying step or in the retention step is preferably sprayed with water droplets having an average particle size of less than 100 μm, and the average particle size is more preferably 60 μm or less, more preferably 30 μm or less. The lower limit of the average particle size of the water sprayed from the second nozzle is not particularly limited, and may be, for example, 5 µm or more, 10 µm or more, or 15 µm or more. For the second nozzle, for example, a nozzle that sprays dry mist, that is, a nozzle that can spray fine mist to the extent that it does not feel wet when touched can be used.

第2ノズルの設置場所や噴霧方向は特に限定されず、第2ノズルの使用目的や第2ノズルの設置環境に応じて適宜設定すればよい。第2ノズルは、例えば、加湿、冷却、静電気防止、空気清浄等を目的に設置することができる。 The installation location and spray direction of the second nozzle are not particularly limited, and may be appropriately set according to the purpose of use of the second nozzle and the environment in which the second nozzle is installed. The second nozzle can be installed, for example, for purposes such as humidification, cooling, static electricity prevention, and air cleaning.

第2ノズルの噴霧圧力は、第2ノズルから噴霧する水の粒子径や噴霧量に応じて適宜設定すればよい。なお上記に説明したように、第2ノズルから噴霧する水の平均粒子径が小さいほど本発明の効果がより顕著に表れることから、第2ノズルの噴霧圧力は少なくとも第1ノズルの噴霧圧力よりも大きいことが好ましい。第2ノズルの噴霧圧力は、例えば、3.0MPa以上が好ましく、4.0MPa以上がより好ましく、5.0MPa以上がさらに好ましい。一方、第2ノズルやその周辺設備(例えば、第2ノズルに水を送り出すポンプ)の設備仕様を抑える観点から、第2ノズルの噴霧圧力は10.0MPa未満が好ましく、8.0MPa以下がより好ましい。 The spray pressure of the second nozzle may be appropriately set according to the particle size and spray amount of water sprayed from the second nozzle. As described above, the smaller the average particle size of the water sprayed from the second nozzle, the more pronounced the effect of the present invention. Therefore, the spray pressure of the second nozzle is at least higher than the spray pressure of the first nozzle. Large is preferred. The spray pressure of the second nozzle is, for example, preferably 3.0 MPa or higher, more preferably 4.0 MPa or higher, and even more preferably 5.0 MPa or higher. On the other hand, the spray pressure of the second nozzle is preferably less than 10.0 MPa, more preferably 8.0 MPa or less, from the viewpoint of suppressing the equipment specifications of the second nozzle and its peripheral equipment (for example, a pump that sends water to the second nozzle). .

次に、本発明の水噴霧システムの構成例について、図1を参照して説明する。なお、本発明の図面に示された実施態様に限定されるものではない。 Next, a configuration example of the water spray system of the present invention will be described with reference to FIG. It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings.

本発明の水噴霧システムは、タンク1と、タンク1内に純水または超純水11を噴霧する第1ノズル2と、タンク1の排出口3に連通し、タンク1内に噴霧された純水または超純水12をタンク1の外に噴霧する第2ノズル4とを有する。第1ノズル2から純水または超純水11が噴霧されることにより、空気中の二酸化炭素が純水または超純水11に溶け込み、電気伝導率が高められた純水または超純水12が得られる。 The water spray system of the present invention communicates with a tank 1 , a first nozzle 2 for spraying pure water or ultrapure water 11 into the tank 1 , and an outlet 3 of the tank 1 . and a second nozzle 4 for spraying water or ultrapure water 12 out of the tank 1 . By spraying pure water or ultrapure water 11 from the first nozzle 2, carbon dioxide in the air dissolves in the pure water or ultrapure water 11, and pure water or ultrapure water 12 with increased electric conductivity is produced. can get.

第1ノズル2は、タンク1の側面に設けられることが好ましく、第1ノズル2の先端が略水平方向に向いていることが好ましい。第1ノズル2は、例えば平均粒子径100μm以上1000μm以下の水滴を噴霧するノズルであることが好ましい。 The first nozzle 2 is preferably provided on the side surface of the tank 1, and the tip of the first nozzle 2 is preferably oriented substantially horizontally. The first nozzle 2 is preferably a nozzle that sprays water droplets having an average particle diameter of 100 μm to 1000 μm, for example.

タンク1には、第1ノズル2から噴霧された純水または超純水11が貯められることが好ましい。タンク1内に貯留された純水または超純水12は、その上から第1ノズル2から噴霧された純水または超純水11が噴霧されることによって水面が乱され、タンク1内に貯留されている間に二酸化炭素がさらに溶け込み、電気伝導率が高められる。純水または超純水12のタンク1内の滞留時間は3分以上となるように、タンク1内の純水または超純水12の貯留量を調整することが好ましい。 The tank 1 preferably stores pure water or ultrapure water 11 sprayed from the first nozzle 2 . The pure water or ultrapure water 12 stored in the tank 1 is sprayed with the pure water or ultrapure water 11 sprayed from the first nozzle 2 so that the water surface is disturbed and stored in the tank 1. During this time, more carbon dioxide dissolves, increasing electrical conductivity. It is preferable to adjust the amount of pure water or ultrapure water 12 stored in the tank 1 so that the retention time of the pure water or ultrapure water 12 in the tank 1 is 3 minutes or more.

タンク1内に貯まった純水または超純水12は、ポンプによって第2ノズル4に送られ、第2ノズル4から噴霧される。第2ノズル4は、平均粒子径5μm以上100μm未満の水滴を噴霧するノズルであることが好ましく、例えば触れても濡れを感じない程度に微細な霧状に噴霧できるノズルが好ましい。第2ノズル4から噴霧される純水または超純水12は電気伝導率が高められたものであるため、第2ノズルから純水または超純水12が微細な霧状に噴霧されても、帯電による水のボタ落ちなどが起こりにくくなる。 Pure water or ultrapure water 12 stored in the tank 1 is sent to the second nozzle 4 by a pump and sprayed from the second nozzle 4 . The second nozzle 4 is preferably a nozzle that sprays water droplets having an average particle size of 5 μm or more and less than 100 μm, and for example, a nozzle that can spray fine mist that does not feel wet when touched is preferable. Since the pure water or ultrapure water 12 sprayed from the second nozzle 4 has an increased electric conductivity, even if the pure water or ultrapure water 12 is sprayed from the second nozzle in fine mist, Dripping of water due to static electricity is less likely to occur.

以下に、実施例を示すことにより本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below by showing Examples, but the scope of the present invention is not limited to these.

(1)第1ノズルの種類および噴霧条件による純水の電気伝導率の変化
(1-1)実験方法
一流体ノズルまたはホースから純水を噴霧または供給してビーカーで受け、噴霧前と噴霧(または供給)直後の純水の電気伝導率を測定した。ノズルから噴霧またはホースから供給する純水は、水道水を逆浸透膜処理した後、イオン交換膜処理することにより得た脱イオン水を用いた。また、対照として、ノズルから噴霧またはホースから供給する前の純水の電気伝導率を測定した。
(1) Change in electrical conductivity of pure water depending on the type of first nozzle and spray conditions (1-1) Experimental method One-fluid nozzle or hose sprayed or supplied pure water and received it in a beaker, before spraying and spraying ( or supplied) was measured for electrical conductivity of pure water immediately after. Deionized water obtained by treating tap water with a reverse osmosis membrane and then with an ion exchange membrane was used as pure water sprayed from a nozzle or supplied from a hose. As a control, the electrical conductivity of pure water before being sprayed from a nozzle or supplied from a hose was measured.

(1-2)実験結果
(1-2-1)実験1:ノズルの種類の検討
ノズルまたはホースから純水を噴霧または供給して、噴霧前と噴霧(または供給)直後の純水の電気伝導率を測定した。ノズルは、扇状の噴霧パターンで噴霧する一流体ノズル(いけうち社製、VVPシリーズ)と円錐状の噴霧パターンで噴霧する一流体ノズル(いけうち社製、BBXPシリーズ)と空円錐状の噴霧パターンで噴霧する一流体ノズル(いけうち社製、Kシリーズ)の3種類を検討した。各ノズルから噴霧される水の平均粒子径は、VVPシリーズのノズルで230μm~440μmの範囲、BBXPシリーズのノズルで230μm~450μmの範囲、Kシリーズのノズルで280μm~530μmの範囲であった。
(1-2) Experimental results (1-2-1) Experiment 1: Examination of nozzle type Pure water is sprayed or supplied from a nozzle or hose, and pure water is electrically conducted before spraying and immediately after spraying (or supplying). rate was measured. The nozzles consist of a one-fluid nozzle (manufactured by Ikeuchi Co., Ltd., VVP series) that sprays in a fan-shaped spray pattern, a one-fluid nozzle (manufactured by Ikeuchi Co., Ltd., BBXP series) that sprays in a conical spray pattern, and an empty conical spray pattern. Three types of single-fluid nozzles (K series, manufactured by Ikeuchi Co., Ltd.) were examined. The average particle size of the water sprayed from each nozzle was in the range of 230 μm to 440 μm for the VVP series nozzles, 230 μm to 450 μm for the BBXP series nozzles, and 280 μm to 530 μm for the K series nozzles.

結果を表1に示すが、ホースで純水を供給した場合、純水の電気伝導率は0.10μS/cmから0.20μS/cmまでしか高くならなかったのに対し、ノズルから純水を噴霧した場合、純水の電気伝導率は噴霧直後で0.50μS/cm~0.66μS/cmまで上昇した。純水をノズルから噴霧することにより、純水中に空気中の二酸化炭素が溶け込み、電気伝導率を効率的に高めることができた。 The results are shown in Table 1. When the pure water was supplied through a hose, the electric conductivity of the pure water only increased from 0.10 μS/cm to 0.20 μS/cm. When sprayed, the electric conductivity of pure water increased from 0.50 μS/cm to 0.66 μS/cm immediately after spraying. By spraying pure water from a nozzle, carbon dioxide in the air dissolves in the pure water, and the electric conductivity can be efficiently increased.

Figure 0007315953000001
Figure 0007315953000001

(1-2-2)実験2:噴霧圧力と噴霧量の検討
一流体ノズル(いけうち社製、VVPシリーズ)から純水を噴霧し、噴霧前と噴霧後の純水の電気伝導率を測定した。ノズルへの水の供給圧力(噴霧圧力)と供給量(噴霧量)を変えたときの噴霧前後の純水の電気伝導率の変化を調べた。ノズルは、水の供給圧力と供給量に合った仕様のものを使用した。結果を表2に示すが、ノズルからの噴霧圧力を0.1MPaと0.2MPaで変えたり、噴霧量を2.5L/minと15.0L/minで変えても、噴霧直後の純水の電気伝導率はほとんど差がなかった。
(1-2-2) Experiment 2: Examination of spray pressure and spray amount Pure water was sprayed from a single-fluid nozzle (manufactured by Ikeuchi Co., Ltd., VVP series), and the electrical conductivity of pure water before and after spraying was measured. . Changes in electrical conductivity of pure water before and after spraying were investigated when the supply pressure (spray pressure) and supply amount (spray amount) of water to the nozzle were changed. The nozzle used was of a specification suitable for the supply pressure and amount of water. Table 2 shows the results. There was almost no difference in electrical conductivity.

Figure 0007315953000002
Figure 0007315953000002

(2)第1ノズルのタンク内への噴霧による純水の電気伝導率の変化
(2-1)実験方法
容量50Lの略直方体のタンク内に一流体ノズルから純水を噴霧して、噴霧前後の純水の電気伝導率を測定した。ノズルから噴霧する純水は、水道水を逆浸透膜処理した後、イオン交換膜処理することにより得た脱イオン水を用いた。タンク内には所定量(基本的には15L~20L)の純水が常時保持されるように、タンク内に純水を噴霧するとともに、タンク内に貯まった純水を適宜引き抜いた。タンクに導電率計を設置して、ノズルから噴霧された純水がタンク内に所定量貯まったところで電気伝導率を測定した。また、対照として、タンク内に噴霧する前の純水の電気伝導率を測定した。実験では、ノズルの種類、ノズルの設置位置、噴霧量、噴霧圧力、噴霧時間等を変え、各条件でタンク内に貯まった純水の電気伝導率を測定した。
(2) Change in electrical conductivity of pure water due to spraying of the first nozzle into the tank (2-1) Experimental method Pure water was sprayed from a single-fluid nozzle into a roughly rectangular parallelepiped tank with a capacity of 50 L, before and after spraying. of pure water was measured. Deionized water obtained by treating tap water with a reverse osmosis membrane and then with an ion exchange membrane was used as the pure water sprayed from the nozzle. Pure water was sprayed into the tank so that a predetermined amount (basically 15 L to 20 L) of pure water was always held in the tank, and the pure water accumulated in the tank was drawn out as appropriate. A conductivity meter was installed in the tank, and the conductivity was measured when a predetermined amount of pure water sprayed from the nozzle accumulated in the tank. Also, as a control, the electric conductivity of pure water before being sprayed into the tank was measured. In the experiment, the type of nozzle, nozzle installation position, spray amount, spray pressure, spray time, etc. were changed, and the electric conductivity of the pure water stored in the tank was measured under each condition.

(2-2)実験結果
(2-2-1)実験3:噴霧後の純水の電気伝導率の変化
一流体ノズル(いけうち社製、VVPシリーズ)を、先端が水平方向に向くようにタンクの壁面に設置し、ノズルからタンク内に純水を噴霧し、噴霧してから5分後と20分後のタンクに貯まった純水の電気伝導率の測定を行った。結果を表3に示すが、ノズルをタンク内で噴霧した場合、噴霧した霧が落下している間に空気中の二酸化炭素が溶け込んでタンク内にたまった純水の電気伝導率は徐々に高くなり、噴霧20分後に0.95μS/cmまで上昇した。
(2-2) Experimental results (2-2-1) Experiment 3: Change in electrical conductivity of pure water after spraying A one-fluid nozzle (manufactured by Ikeuchi Co., Ltd., VVP series) was placed in the tank so that the tip was oriented horizontally. The pure water was sprayed from the nozzle into the tank, and the electric conductivity of the pure water stored in the tank was measured 5 minutes and 20 minutes after the spraying. The results are shown in Table 3. When the nozzle was sprayed inside the tank, the carbon dioxide in the air dissolved while the sprayed mist was falling, and the electric conductivity of the pure water accumulated in the tank gradually increased. and increased to 0.95 μS/cm 20 minutes after spraying.

Figure 0007315953000003
Figure 0007315953000003

(2-2-2)実験4:水平方向に設置したノズルの設置条件の検討
一流体ノズル(いけうち社製、VVPシリーズ)を、先端が水平方向に向くようにタンクの壁面またはタンク内に設置し、ノズルからタンク内に純水を噴霧し、噴霧前と噴霧後の純水の電気伝導率を測定した。ノズルの先端から対向するタンク壁面までの距離、すなわちノズルの前方空間の距離が340mm、240mmまたは140mmとなるように、ノズルの設置位置を変え、また、タンク内の水面からノズルの先端までの高さが30mm、60mm、130mm、または230mmとなるように、ノズルの設置位置を変え、各設置位置のノズルから噴霧されタンク内に貯まった純水の電気伝導率を測定した。
(2-2-2) Experiment 4: Examination of installation conditions for nozzles installed in the horizontal direction Install a one-fluid nozzle (manufactured by Ikeuchi Co., Ltd., VVP series) on the wall of the tank or inside the tank so that the tip faces in the horizontal direction. Then, pure water was sprayed from the nozzle into the tank, and the electric conductivity of the pure water before and after spraying was measured. The installation position of the nozzle is changed so that the distance from the tip of the nozzle to the opposing tank wall surface, that is, the distance of the space in front of the nozzle is 340 mm, 240 mm or 140 mm. The installation positions of the nozzles were changed so that the diameter was 30 mm, 60 mm, 130 mm, or 230 mm, and the electrical conductivity of the pure water sprayed from the nozzles at each installation position and accumulated in the tank was measured.

結果を表4に示すが、ノズルの前方空間の距離が長くなるほど、またノズルの水面からの高さが高くなるほど、ノズルから噴霧されタンク内に貯まった純水の電気伝導率は高くなる傾向を示したが、それらの電気伝導率の差は小さいものであった。 The results are shown in Table 4. The electrical conductivity of the pure water sprayed from the nozzle and accumulated in the tank tends to increase as the distance in front of the nozzle increases and as the height of the nozzle from the water surface increases. However, the difference in electrical conductivity between them was small.

Figure 0007315953000004
Figure 0007315953000004

(2-2-3)実験5:鉛直下方向に設置したノズルの設置条件の検討
一流体ノズル(いけうち社製、VVPシリーズ)を、先端が鉛直下方向に向くようにタンク内に設置し、ノズルからタンク内に純水を噴霧し、噴霧前と噴霧後の純水の電気伝導率を測定した。タンク内の水面からノズルの先端までの高さが37mm、153mm、230mm、または310mmとなるように、ノズルの設置位置を変え、各設置位置のノズルから噴霧されタンク内に貯まった純水の電気伝導率を測定した。
(2-2-3) Experiment 5: Examination of installation conditions for nozzles installed vertically downward One-fluid nozzles (manufactured by Ikeuchi Co., Ltd., VVP series) were installed in the tank so that the tip faced vertically downward, Pure water was sprayed into the tank from a nozzle, and the electrical conductivity of pure water before and after spraying was measured. The installation position of the nozzle is changed so that the height from the water surface in the tank to the tip of the nozzle is 37 mm, 153 mm, 230 mm, or 310 mm. Conductivity was measured.

結果を表5に示すが、ノズルの水面からの高さが高くなるほど、ノズルから噴霧されタンク内に貯まった純水の電気伝導率は高くなる傾向を示したが、それらの電気伝導率の差は小さいものであった。なお、ノズル先端が水平方向に向くようにノズルを設置した場合(実験4)と比べて、電気伝導率はやや低下する傾向を示した。 The results are shown in Table 5. The higher the height of the nozzle from the water surface, the higher the electrical conductivity of the pure water sprayed from the nozzle and stored in the tank. was small. In addition, compared with the case where the nozzle was installed so that the tip of the nozzle was oriented in the horizontal direction (Experiment 4), the electrical conductivity tended to decrease slightly.

Figure 0007315953000005
Figure 0007315953000005

(3)第2ノズルからの純水噴霧における電気伝導率の影響
(3-1)実験方法
電気伝導率が異なる複数の純水をノズルから噴霧して、ノズル先端の水の付着状況を確認した。ノズルは、一流体ノズル(いけうち社製、AUノズル2.4)または背後に送風ファンを備えた一流体ノズル噴霧器(いけうち社製、LE-2.4)を使用した。ノズルからは平均粒子径10μm~30μmの水滴を噴霧し、ノズルへの水の供給圧力(噴霧圧力)は6.0MPa、供給量(噴霧量)は2.4L/hrであった。
(3) Influence of electrical conductivity in spraying pure water from the second nozzle (3-1) Experimental method A plurality of pure waters with different electrical conductivities were sprayed from the nozzle, and the state of adhesion of water to the tip of the nozzle was confirmed. . As the nozzle, a one-fluid nozzle (AU Nozzle 2.4, manufactured by Ikeuchi Co., Ltd.) or a one-fluid nozzle atomizer (LE-2.4, manufactured by Ikeuchi Co., Ltd.) equipped with a blower fan behind it was used. Water droplets having an average particle diameter of 10 μm to 30 μm were sprayed from the nozzle, and the supply pressure (spray pressure) of water to the nozzle was 6.0 MPa, and the supply amount (spray amount) was 2.4 L/hr.

(3-2)実験結果
送風ファンを備えない一流体ノズルを用いて純水を噴霧した場合、噴霧する純水の電気伝導率が0.15μS/cmではノズルに水が多量に付着した。これに対し、噴霧する純水の電気伝導率が0.5μS/cmではノズルへの水の付着が少量となり、電気伝導率が0.9μS/cmではノズルへの水の付着がごく僅かな量となり、電気伝導率が1.2μS/cmではノズルへの水の付着は認められなかった。送風ファンを備えた一流体ノズルを用いて純水を噴霧した場合は、噴霧する純水の電気伝導率が0.5μS/cmでもノズルへの水の付着が認められなかった。
(3-2) Experimental Results When pure water was sprayed using a one-fluid nozzle without a blower fan, a large amount of water adhered to the nozzle when the electric conductivity of the pure water to be sprayed was 0.15 μS/cm. On the other hand, when the electrical conductivity of the pure water to be sprayed is 0.5 μS/cm, a small amount of water adheres to the nozzle, and when the electrical conductivity is 0.9 μS/cm, a very small amount of water adheres to the nozzle. Thus, no water adhered to the nozzle when the electrical conductivity was 1.2 μS/cm. When pure water was sprayed using a one-fluid nozzle equipped with a blower fan, no water adhered to the nozzle even when the electric conductivity of the pure water to be sprayed was 0.5 μS/cm.

1: タンク
2: 第1ノズル
3: 排出口
4: 第2ノズル
11,12: 純水または超純水
1: tank 2: first nozzle 3: outlet 4: second nozzle 11, 12: pure water or ultrapure water

Claims (11)

純水または超純水を、第1ノズルからタンク内の空気中に噴霧する第1噴霧工程と、
前記第1噴霧工程により空気中の二酸化炭素が溶け込んで電気伝導率が高められ、前記タンク内に貯まった純水または超純水を、当該純水または超純水の水面より下方に位置する前記タンクの排出口に連通した第2ノズルから前記タンクの外に噴霧する第2噴霧工程とを有することを特徴とする水噴霧方法。
a first spraying step of spraying pure water or ultrapure water from a first nozzle into the air in the tank;
Carbon dioxide in the air is dissolved in the first spraying step to increase electrical conductivity , and the pure water or ultrapure water stored in the tank is placed below the water surface of the pure water or ultrapure water. and a second spraying step of spraying water out of the tank from a second nozzle communicating with an outlet of the tank .
前記第1噴霧工程において、前記純水または超純水を平均粒子径100μm以上1000μm以下の水滴で噴霧する請求項1に記載の水噴霧方法。 The water spraying method according to claim 1, wherein in the first spraying step, the pure water or ultrapure water is sprayed with water droplets having an average particle size of 100 µm or more and 1000 µm or less. 前記第2噴霧工程において、前記電気伝導率が高められた純水または超純水を平均粒子径5μm以上100μm未満の水滴で噴霧する請求項1または2に記載の水噴霧方法。 The water spraying method according to claim 1 or 2, wherein in the second spraying step, the pure water or ultrapure water with the increased electrical conductivity is sprayed with water droplets having an average particle size of 5 µm or more and less than 100 µm. 前記第1噴霧工程で噴霧される純水または超純水の電気伝導率が1.0μS/cm未満である請求項1~3のいずれか一項に記載の水噴霧方法。 The water spraying method according to any one of claims 1 to 3, wherein the electric conductivity of the pure water or ultrapure water sprayed in the first spraying step is less than 1.0 µS/cm. 前記第2噴霧工程において、前記電気伝導率が高められた純水または超純水を背後から送風しながら噴霧する請求項1~4のいずれか一項に記載の水噴霧方法。 The water spraying method according to any one of claims 1 to 4, wherein in the second spraying step, the pure water or ultrapure water with the increased electrical conductivity is sprayed while blowing air from behind. タンクと、
前記タンク内の空気中に純水または超純水を噴霧する第1ノズルと、
前記タンクの排出口に連通し、前記タンク内に噴霧され前記タンク内に貯まった前記純水または超純水を前記タンクの外に噴霧する第2ノズルとを有し、
前記タンクに貯まった前記純水または超純水は、前記第1ノズルから前記タンク内に噴霧されることにより空気中の二酸化炭素が溶け込んで電気伝導率が高められており、
前記タンクの排出口は、前記タンク内に貯められた前記純水または超純水の水面よりも下方に位置することを特徴とする水噴霧システム。
a tank;
a first nozzle for spraying pure water or ultrapure water into the air in the tank;
a second nozzle that communicates with the outlet of the tank and sprays the pure water or ultrapure water sprayed into the tank and accumulated in the tank to the outside of the tank ;
The pure water or ultrapure water stored in the tank is sprayed from the first nozzle into the tank, thereby dissolving carbon dioxide in the air and increasing electrical conductivity,
A water spray system , wherein a discharge port of the tank is positioned below a water surface of the pure water or ultrapure water stored in the tank.
前記第1ノズルは、平均粒子径100μm以上1000μm以下の水滴を噴霧するものである請求項6に記載の水噴霧システム。 The water spray system according to claim 6, wherein the first nozzle sprays water droplets having an average particle size of 100 µm or more and 1000 µm or less. 前記第2ノズルは、平均粒子径5μm以上100μm未満の水滴を噴霧するものである請求項6または7に記載の水噴霧システム。 The water spray system according to claim 6 or 7, wherein the second nozzle sprays water droplets having an average particle size of 5 µm or more and less than 100 µm. 前記第1ノズルは、前記タンクの側面に設けられている請求項6~8のいずれか一項に記載の水噴霧システム。 The water spray system according to any one of claims 6 to 8, wherein the first nozzle is provided on the side surface of the tank. 前記第1ノズルから噴霧される純水または超純水の電気伝導率が1.0μS/cm未満である請求項6~9のいずれか一項に記載の水噴霧システム。 The water spray system according to any one of claims 6 to 9, wherein the electric conductivity of pure water or ultrapure water sprayed from the first nozzle is less than 1.0 µS/cm. 前記第2ノズルは、背後に送風ファンが設けられている請求項6~10のいずれか一項に記載の水噴霧システム。 The water spray system according to any one of claims 6 to 10, wherein the second nozzle is provided with a blower fan behind it.
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